Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Digitális technika V.) Számítógép architektúrák. Számítógépek Programozható műveletvégző, adatfeldolgozó Tárolás: o Adatok o Műveletsor.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Digitális technika V.) Számítógép architektúrák. Számítógépek Programozható műveletvégző, adatfeldolgozó Tárolás: o Adatok o Műveletsor."— Előadás másolata:

1 Digitális technika V.) Számítógép architektúrák

2 Számítógépek Programozható műveletvégző, adatfeldolgozó Tárolás: o Adatok o Műveletsor

3 Neumann-elv Bináris Műveletvégzés→Aritmetika Tárolás→Memória Be-, kimenet→Perifériák Vezérlés→Vezérlő egység Vezérlő Aritmetika Memória ProgramKimenet

4 4 címes utasítás-szervezés 5 mezős utasítás: Következő utasítás címe Operációs kód Pl..: +, -, *, /… Operandus 1 címe Operandus 2 címe Eredmény cím Következő utasítás címe Operációs kód Redundás Nagy méret  Programszámláló (PC)  Automatikus inkrementálás  Felülírható  Akkumulátor

5 1 címes utasítás szervezés Cím = f ( Operációs Kód ) Cím: –Adatcím –Adat –Utasítás cím Művelet / Operációs kód Cím

6 1 címes µP felépítése ALU Átmenti reg.Akku Flag Kimeneti reg. Bemeneti reg. VezérlőCLK Dekóder Op. kódCím Memória címreg. Adatregiszter MemóriaPC Utasítás regiszter =

7 Korszerűbb µP felépítés → C(entral) P(rocessed) U(nit) Külső memória Külső periféria illesztők CPU Vezérlő egység RAMROM Memória I/O 1I/O 2I/O N Perifériák Legkorszerűbb felépítés

8 Intel 8085-ös CPU X1 X2 Reset Out SOD SID Trap RST 7.5 RST 6.5 RST 5.5 INTR INTA AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 V SS V CC HOLD HLDA CLK OUT RESET IN READY IO / M S1 RD WR ALE S0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 Cím-, és adatjel Multifunkciós, Tri- State +5V GND ← másik Master lefoglalta a sínt → fogadta a másik Master kérését → f osc / 2 ← PC = 0, Regiszterek törlése ← külső memória R/W műveletre kész → státusz → adatbusz kész az olvasásra → adatbuszon az adat már készen áll → címtároló engedélyezése → IO / Memória művelet, státusz → státusz Címjel, Tri-State oszcillátorhoz kötve CPU resetelve ← Soros kimeneti vonal ← Soros bemeneti vonal → Nem maszkolható Restart interrupt → Restart Interrupt → Interrupt észlelve ← Restart Interrupt → Interrupt →

9 8085-ből épült rendszer

10 8085-ös blokkvázlata A(kku) Átmenti reg. Műv. reg. Ut. dekóder Időzítés és vezérlés Megsz. kezelő.Soros I/O +/- cím tároló Cím bufferAdat/Cím buff. Program Száml. (PC) Verem pointer (SP) B reg.C reg. D reg.E reg. H reg.L reg. IntA IntrRST5.5 RST6.5 RST7.5 Trap SIDSOD S0S1 X2 Intr X1 WR CLK OUT RD Ready IO/ M HLDA ALEHOLD Reset In Reset out ALU Flag A8 – A15AD0 – AD7

11 Programkód elkészítése xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx 0000 H 0004 H 0001 H 0002 H 0003 H 7FFE H 7FFF H 8000 H 8001 H FFFB H FFFC H FFFD H FFFE H FFFF H A-ba 32 D B-be 11 D A és B összeadása RAM memória EEPROM memória STOP MVI A, 32D MVI B, 11D ADD B. STA 8000H HLT Assembly kód Assembly fordító és programozó

12 Alaputasítások végrehajtása (Általában) Utasítás = Művelet + Operandus címe Műveleti kód → utasítás hossza Utasítás hossza: 1, 2, 3 byte (+ 0, 1, 2 byte)

13 Assembly nyelv utasításai Adatmozgatók Aritmetikai és Logikai Ugró: –Feltétel nélküli –Feltételes Szubrutin hívó Vegyes –I/O kezelés –Megszakítás vezérlők

14 1) Adatmozgató utasítások MOV r 1, r 2 (r 2 ) → (r 1 ) MOV r, M ((H)(L)) → (r) MOV M, r (r) → ((H),(L)) MVI r, data data → (r), 2B-os MVI M, data data → ((H)(L)), 2B-os LHLD addr M → (H)(L), 3B-os XCHG (H) ↔ (D), (L) ↔ (E), 1B-os r: 8085-ös belső regisztere: 000 B; 001 C; 010 D; 011 E; 100 H; 101 L; 111 A(kku) M: külső memória 1 „rekeszének” címe D: cél regiszter kiválasztó bit S: forrás regiszter kiválasztó bit ((H)(L)): a H és L regiszterekben lévő memória címre történik 01DDDSSS 01DDD SSS

15 2) Aritmetikai és Logikai utasítások ADD r(A) + (r) → (A) ADD M(A) + ((H)(L)) → (A), kód: 86 H, 2B-os ADI data(A) + data → (A), kód: C6 H, 2B-os ADC r ADC M ACI data SUB r(A) - (r) → (A) SUB M(A) - ((H)(L)) → (A) SUI data(A) - data → (A) ANA r(A) & (r) → (A) ANA M (A) & ((H)(L)) → (A) ANI data(A) & data → (A), ORA r / M / dataVAGY kapcsolat XRA r / M / datakizáró VAGY kapcsolat INR r / MInkrementálás DCR r / MDekrementálás CMP r / MKomparálás CMAKomplemetálás (Akku) PCHL(H,L) → (PC) SPHL(H,L) → (SP)

16 A feltétel a Flag regiszter tartalma. Flag regiszter felépítése: –S:SIGNUM, előjel flag, S = 0 ↔ eredmény pozitív –Cy:CARRY, átvitel flag, Cy = 1 ↔ volt átvitel –Ac:járulékos átvitel flag –Z:ZERO flag, Z = 1 ↔ művelet eredménye = 0 –P:paritás flag, P = 0 ↔ eredmény páros –X5:alól/felül csordulást jelző flag –V:túlcsordulás flag. 3) Ugró utasítások SCyAcZPX5V-

17 Ugró utasítások JMP addrfeltétel nélkül, kód: C3 H, 3B Feltételes ugró utasítás: JZ addrugrik, ha Z(ero) flag = 1, CCC = 001 B JNZ addrha Z flag = 0, CCC = 000 B JC addrha C(arry) flag = 1, CCC = 011 B JNC addrha C flag = 0, CCC = 010 B JPO addrha a paritás páratlan, CCC = 100 B JPE addrha a paritás páros, CCC = 101 B 11CCC010

18 4) Szubrutin hívás, utasításai Szubrutin: a kódban egyszer definiált eljárás, melyet akárhányszor hívhatunk meg, használhatunk fel. MVI B, 3D;ez lesz a szorzó MVI C, 10D;ez a szorzandó CALL SZOR;szorzo szubrutin meghívasa CALL KIIR;kiiro szubrutin meghivasa. SZOR:;szubrutin fejléce PUSH PSW;A es flag-ek mentese a verembe DCR B ;B=B-1 MOV A, C;C masolasa A-ba ADD C; A=A+C DCR B;B=B-1 JNZ 13A1H;visszaugras, ha meg kell szorozni MOV D, A;eredmeny (A) mentese D-be POP PSW;hivast megelozo alapot beallitasa RET;visszatoltes, visszaugras END ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► A= B= C= D= ZF=

19 Szubrutin hívás CALL „utasítás” SP-be az aktuális PC cím beírása (ide tér vissza), szubrutin hívása, 3B, kód: CD RETSP-ből PC feltöltése, 1B, kód: C9 H

20 5) Soros IO vezérlő utasítások SIM ”A” 7. bitjét kiteszi a SOD vonalra, 1B, kód: 30 H RIM”A” regiszter 7. bitjébe menti a SID vonal állapotát, 1B

21 6) Megszakítás kezelés µP-ban „főprogram” fut. Külső periféria kiszolgálást kér. A µP elmenti aktuális állapotát (PC, Flag regiszter, regiszterek), majd meghívja a megszakítást lekezelő „megszakítási szubrutint”. Jelzés lehet: –Belső interrupt kezelővel (TRAP, RST vonalak) –Külső IC-vel EI Enable Interrupt, megszakítás engedélyezése, 1B, FB H DI Disable Interrupt, megszakítás tiltása, 1B, F3 H Megszakítások egymásba „skatulyázhatók” (ha a prioritás engedi) Megszakítási szubrutin felépítése: –µP állapotának mentése (PUSH) –EI? –Megszakítási program –Állapot visszaállítása (POP) –EI? –RET A µP az INTA kimeneten jelzi a külvilág (megszakítást kérő felé), hogy a megszakítás regisztrálva lett

22 Belső megszakítás kezelő 8 prioritási szint: IT0→ 0000 H IT1 → 0008 H. TRAP →0024 H RST5.5 →002C H RST6.5 →0034 H RST7.5 →003C H Megsz. kezelő. IntrRST5.5RST7.5 Intr IntARST6.5Trap INTR7.5: maszkolható, 1. legnagyobb prioritás, felfutó élre aktív INTR6.5: maszkolható, 2. legnagyobb prioritás, szintre érzékeny INTR5.5: maszkolható, 3. legnagyobb prioritás, szintre érzékeny TRAP (RST4.5):nem tiltható 4.legnagyobb prioritás INTR: maszkolható (tiltható), legkisebb prioritású

23 D(irect) M(memory) A(cces) mód HOLD bemeneten jelezheti egy másik Master a µP felé, hogy le akarja foglalni a sínt. HLDA kimeneten jelzi a µP, hogy elengedte a sínt. HLDA HOLD

24 Adat címzési módok: A) Közvetlen operandusú utasításban van az adat. Pl.: ADI 32D Műveleti kód + AdatMemóriaµP belső Regiszterei B A PC SP Cím információ Adat információ Regiszter utalás

25 B) Direkt címzés A műveleti kód mellet megtalálható az operandus memória címe. Pl.: JNZ 1345H (itt van az operandus). Utasítás 3B-os!!! Műveleti kód + CímMemória Operandus µP belső Regiszterei B A PC SP Cím információ Adat információ Regiszter utalás

26 C) Indirekt címzés A műveleti kód által hivatkozott regiszter/cím az operandus címét tartalmazza H, L regiszter pár tartalmazza a címet. Pl.: MVI M, 11D Műveleti kód + CímMemória Cím Operandus µP belső Regiszterei B A PC SP Cím információ Adat információ Regiszter utalás

27 D) Bázis regiszteres címzés Műveleti kódban utalás az operandust tartalmazó regiszterre. Pl.: MOV A, B Műveleti kód + RegiszterMemóriaµP belső Regiszterei B A PC SP Cím információ Adat információ Regiszter utalás

28 E) PC relatív címzés A címet a PC és a műveleti kód (~offszet) együttesen adják Műveleti kód + OffszetMemória Operandus0 Operandus1 Operandus2. Operanuds n µP belső Regiszterei B A PC SP Cím információ Adat információ Regiszter utalás + 0 D, 1 D, 2 D, …n D

29 F) Indexelt címzés A címet a PC és valamely regiszter tartalma (~offszet) együttesen adják Műveleti kódMemória Operandus µP belső Regiszterei B A PC SP Cím információ Adat információ Regiszter utalás + 0 D, 1 D, 2 D, …n D


Letölteni ppt "Digitális technika V.) Számítógép architektúrák. Számítógépek Programozható műveletvégző, adatfeldolgozó Tárolás: o Adatok o Műveletsor."

Hasonló előadás


Google Hirdetések